(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負の電極端子を有する複数の角形電池からなる電池セルが、間に冷却気体を通過させる冷却隙間を設けて積層してなる電池ブロックと、この電池ブロックの冷却隙間に強制送風して電池セルを冷却する強制送風機とを備えるバッテリシステムであって、
前記電池ブロックが２列に分離して配列されると共に、２列に分離された電池ブロックの間には、各々の冷却隙間に連結する中間ダクトを設けており、さらに、２列に分離された電池ブロックの外側には外側ダクトを設けており、外側ダクトと中間ダクトとの間に複数の冷却隙間を並列に連結しており、
さらに、前記正負の電極端子側に設けられ、各角形電池の前記正負の電極端子が位置すると共に、角形電池の電極端子に連結されるハーネスを収納するスペースを有し、該スペースは、前記中間ダクト及び前記外側ダクトから区画され、
前記強制送風機が中間ダクトから外側ダクトに向けて冷却気体を強制送風し、強制送風される冷却気体が、中間ダクトから分岐して各々の冷却隙間に強制送風されて電池セルを冷却し、冷却隙間を通過して電池セルを冷却した冷却気体を外側ダクトに集合して排気するようにしてなるバッテリシステム。
【請求項２】
正負の電極端子を有する複数の角形電池からなる電池セルが、間に冷却気体を通過させる冷却隙間を設けて積層してなる電池ブロックと、この電池ブロックの冷却隙間に強制送風して電池セルを冷却する強制送風機とを備えるバッテリシステムであって、
前記電池ブロックが２列に分離して配列されると共に、２列に分離された電池ブロックの間には、各々の冷却隙間に連結する中間ダクトを設けており、さらに、２列に分離された電池ブロックの外側には外側ダクトを設けており、外側ダクトと中間ダクトとの間に複数の冷却隙間を並列に連結しており、
さらに、前記正負の電極端子側に設けられ、各角形電池の前記正負の電極端子が位置すると共に、角形電池の電極端子に連結されるハーネスを収納するスペースを有し、該スペースは、前記中間ダクト及び前記外側ダクトから区画され、
前記強制送風機が外側ダクトから中間ダクトに向けて冷却気体を強制送風し、強制送風される冷却気体が、外側ダクトから分岐して各々の冷却隙間に強制送風されて電池セルを冷却し、冷却隙間を通過して電池セルを冷却した冷却気体を中間ダクトに集合して排気す
るようにしてなるバッテリシステム。
【請求項３】
前記電池ブロックをカバーする外装ケースを有し、この外装ケースと電池ブロックとの間に外側ダクトを設けている請求項１または２に記載されるバッテリシステム。
【請求項４】
前記外装ケースが、外側ダクトに沿って外側に突出する凸条を有し、この凸条でもって外側ダクトの幅を広くしている請求項３に記載されるバッテリシステム。
【請求項５】
前記電池ブロックをカバーする外装ケースを有し、この外装ケースと電池ブロックとの間に中間ダクトを設けている請求項１または２に記載されるバッテリシステム。
【請求項６】
前記外装ケースが、中間ダクトを閉塞する部分に沿って外側に突出する凸条を有し、この凸条でもって中間ダクトの幅を広くしている請求項５に記載されるバッテリシステム。
【請求項７】
前記中間ダクトの上の開口部を閉塞する閉塞プレートを電池ブロックの上面に固定し、この閉塞プレートを介して、前記スペースと中間ダクトとを区画している請求項１または２に記載されるバッテリシステム。
【請求項８】
前記電池ブロックの端面に、中間ダクトと外側ダクトに連結される連結ダクトを有する端面プレートを連結しており、この端面プレートを係止構造で電池ブロックに連結している請求項１または２に記載されるバッテリシステム。
【請求項９】
前記端面プレートに、各々の電池セルに連結しているハーネス収納部を設けている請求項８に記載されるバッテリシステム。
【請求項１０】
前記中間ダクトと外側ダクトに、冷却気体が逆方向に強制送風される請求項１または２に記載されるバッテリシステム。
【請求項１１】
前記中間ダクトと外側ダクトに、冷却気体が同じ方向に強制送風される請求項１または２に記載されるバッテリシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の角形電池からなる電池セルを積層するように連結して、電池セルの間に強制送風して冷却するバッテリシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の角形電池を積層するバッテリシステムは開発されている（特許文献１及び２参照）。
特許文献１のバッテリシステムは、多数の角形電池を冷却隙間ができるようにスペーサを挟着して積層して電池ブロックとしている。スペーサで設けられる冷却隙間は、空気などの冷却媒体を送風している。このバッテリシステムは、積層している多数の角形電池を、冷却隙間に送風される空気などの冷却媒体で冷却する。また、特許文献２のバッテリシステムは、角形電池の間に放熱板を挟着して電池ブロックとしている。このバッテリシステムは、放熱板を介して、積層している多数の角形電池を冷却する。
【特許文献１】特開２００１−２３７０２号公報
【特許文献２】特開平８−３２１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の公報に記載されるバッテリシステムは、積層する角形電池の個数が増加すると、すべての電池を均一な温度として、すなわち温度差を小さくしながら冷却するのが難しい欠点がある。多数の角形電池を積層するバッテリシステムは、角形電池の温度差をできる限り小さくすることが大切である。それは、電池に温度差ができると残容量が不均一となり、このことが電池の寿命を短くするからである。電池は温度によって充放電の効率が変化するので、温度差ができると各々の電池を同じ電流で充放電しても残容量に差ができる。残容量に差ができると、残容量が大きくなる電池は過充電されやすく、また残容量が小さくなる電池は過放電されやすくなって、バッテリシステムとしての寿命を短くする原因となる。とくに、この種のバッテリシステムは、ハイブリッドカーのように、多数の電池を積層して、大電流で充放電する用途に使用されることから、製造コストが極めて高価になるので、いかにして寿命を長くするかが大切である。とくに、多数の電池を使用するバッテリシステムになるほど製造コストが高くなるので、寿命を長くすることが要求される。ところが、多数の電池を積層するほど、バッテリシステムは温度差が大きくなって寿命が短くなる特性がある。
【０００４】
本発明は、従来の角形電池を積層しているバッテリシステムが有する以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、理想的な配列のバッテリシステムを提供することにある。とくに、本発明の大切な目的は、極めて簡単な配列としながら、電池の温度差を小さくして寿命を長くできるバッテリシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のバッテリシステムは、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
本発明の請求項１のバッテリシステムは、正負の電極端子５を有する複数の角形電池からなる電池セル１を、間に冷却気体を通過させる冷却隙間４を設けて積層してなる電池ブロック３と、この電池ブロック３の冷却隙間４に強制送風して電池セル１を冷却する強制送風機９とを備える。電池ブロック３は、２列に分離して配列している。２列に分離された電池ブロック３の間には、各々の冷却隙間４に連結する中間ダクト６を設けている。さらに、２列に分離された電池ブロック３の外側には、外側ダクト７を設けており、外側ダクト７と中間ダクト６との間に複数の冷却隙間４を並列に連結している。さらに、正負の電極端子５側に設けられ、各角形電池の正負の電極端子５が位置すると共に、角形電池の電極端子に連結されるハーネスを収納するスペース１３を有し、このスペース１３は、中間ダクト６及び外側ダクト７から区画されている。バッテリシステムは、強制送風機９が、中間ダクト６から外側ダクト７に向けて冷却気体を強制送風し、強制送風される冷却気体が、中間ダクト６から分岐して各々の冷却隙間４に強制送風されて電池セル１を冷却し、冷却隙間４を通過して電池セル１を冷却した冷却気体を外側ダクト７に集合して排気す
る。
【０００６】
本発明の請求項２のバッテリシステムは、正負の電極端子５を有する複数の角形電池からなる電池セル１を、間に冷却気体を通過させる冷却隙間４を設けて積層してなる電池ブロック３と、この電池ブロック３の冷却隙間４に強制送風して電池セル１を冷却する強制送風機９とを備える。電池ブロック３は、２列に分離して配列している。２列に分離された電池ブロック３の間には、各々の冷却隙間４に連結する中間ダクト６を設けている。さらに、２列に分離された電池ブロック３の外側には、外側ダクト７を設けており、外側ダクト７と中間ダクト６との間に複数の冷却隙間４を並列に連結している。さらに、正負の電極端子５側に設けられ、各角形電池の正負の電極端子５が位置すると共に、角形電池の電極端子に連結されるハーネスを収納するスペース１３を有し、このスペース１３は、中間ダクト６及び外側ダクト７から区画されている。バッテリシステムは、強制送風機９が、外側ダクト７から中間ダクト６に向けて冷却気体を強制送風し、強制送風される冷却気体が、外側ダクト７から分岐して各々の冷却隙間４に強制送風されて電池セル１を冷却し、冷却隙間４を通過して電池セル１を冷却した冷却気体を中間ダクト６に集合して排気する。
【０００７】
本発明の請求項３のバッテリシステムは、電池ブロック３をカバーする外装ケース２０を有し、この外装ケース２０と電池ブロック３との間に外側ダクト７を設けている。さらに、本発明の請求項４のバッテリシステムは、外装ケース２０が、外側ダクト７に沿って外側に突出する凸条２３を有し、この凸条２３でもって外側ダクト７の幅を広くしている。
【０００８】
本発明の請求項５のバッテリシステムは、電池ブロック３をカバーする外装ケース２０を有し、この外装ケース２０と電池ブロック３との間に中間ダクト６を設けている。さらに、本発明の請求項６のバッテリシステムは、外装ケース２０が、中間ダクト６を閉塞する部分に沿って外側に突出する凸条２２を有し、この凸条２２でもって中間ダクト６の幅を広くしている。
【０００９】
本発明の請求項７のバッテリシステムは、中間ダクト６の上の開口部を閉塞する閉塞プレート１５を電池ブロック３の上面に固定している。
【００１０】
本発明の請求項８のバッテリシステムは、電池ブロック３の端面に、中間ダクト６と外側ダクト７に連結される連結ダクト３１、３２、５１、５２を有する端面プレート３０、５０を連結しており、この端面プレート３０、５０を係止構造で電池ブロック３に連結している。さらに、本発明の請求項９のバッテリシステムは、端面プレート３０に、各々の電池セル１に連結しているハーネス収納部３５を設けている。
【００１１】
本発明の請求項１０のバッテリシステムは、中間ダクト６と外側ダクト７に、冷却気体を逆方向に強制送風している。また、本発明の請求項１１のバッテリシステムは、中間ダクト６と外側ダクト７に、冷却気体を同じ方向に強制送風している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のバッテリシステムは、多数の電池セルを理想的な配列とすること、すなわち、極めて簡単な配列としながら、電池の温度差を小さくして寿命を長くできる特徴がある。たとえば、３６個のリチウムイオン電池からなる角形電池を、間に冷却隙間ができる状態で一列に積層してなるバッテリシステムは、両側に冷却ダクトを設け、片側から他の片側に冷却気体を所定の風量で強制送風して角形電池を冷却すると、角形電池の最低温度は２６．７℃、最高温度が３２.５℃となり、温度差は５.８℃となる。これに対して本発明のバッテリシステムは、３６個の角形電池を２列に分割して、１８個の角形電池を１列に積層して、中間ダクトから同じ風量で強制送風すると、角形電池の最低温度は２７.３℃、最高温度は３０.７℃となって、温度差が３.４℃に低減する。このことから、本発明のバッテリシステムは、同じ個数の角形電池を使用しながら、その配列を２列に分割して中間ダクトから両側に分岐して強制送風することで、温度差を５.８℃から３.４℃と著しく小さくできる。
【００１３】
さらに、本発明の請求項３のバッテリシステムは、電池ブロックをカバーする外装ケースを有し、この外装ケースと電池ブロックとの間に外側ダクトを設けている。このバッテリシステムは、外装ケースでもって外側ダクトを設けることができるので、外側ダクトを設けるために専用のパーツを必要とせず、全体を簡単で軽量にできる。
【００１４】
また、本発明の請求項４のバッテリシステムは、外装ケースが、外側ダクトに沿って外側に突出する凸条を有し、この凸条でもって外側ダクトの幅を広くしているので、外装ケースの凸条で外側ダクトの圧力損失を小さくしながら、凸条を補強リブとして外装ケースを補強できる。
【００１５】
さらに、本発明の請求項５のバッテリシステムは、電池ブロックをカバーする外装ケースを有し、この外装ケースと電池ブロックとの間に中間ダクトを設けている。このバッテリシステムも、外装ケースでもって中間ダクトを設けるので、中間ダクトを設けるために専用のパーツを必要とせず、構造を簡単にできる。
【００１６】
また、本発明の請求項６のバッテリシステムは、外装ケースが、中間ダクトを閉塞する部分に沿って外側に突出する凸条を有し、この凸条でもった中間ダクトの幅を広くしているので、外装ケースの凸条で中間ダクトの圧力損失を小さくしながら、凸条を補強リブとして外装ケースを補強できる。
【００１７】
さらに、本発明の請求項７のバッテリシステムは、中間ダクトの上の開口部を閉塞する閉塞プレートを電池ブロックの上面に固定しているので、簡単な構造で、２列の電池ブロックの間に中間ダクトを設けることができる。
【００１８】
さらに、本発明の請求項８のバッテリシステムは、電池ブロックの端面に、中間ダクトと外側ダクトに連結される連結ダクトを有する端面プレートを連結しており、この端面プレートを係止構造で電池ブロックに連結するので、端面プレートを簡単に電池ブロックに連結できる。
【００１９】
さらにまた、本発明の請求項９のバッテリシステムは、端面プレートに、各々の電池セルに連結しているハーネス収納部を設けているので、端面プレートでもってハーネスを定位置に収納できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのバッテリシステムを例示するものであって、本発明はバッテリシステムを以下のものに特定しない。
【００２１】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２２】
図１ないし図１０は、本発明の第１の実施例を示し、図１２ないし図１４は、第２の実施例を示し、図１５と図１６は、参考例のバッテリシステムを示す。これらの実施例に示すパック電池は、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーや、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただし、ハイブリッドカーや電気自動車以外の車両に使用し、また、電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。
【００２３】
以下の実施例に示すバッテリシステムは、複数の角形電池からなる電池セル１を冷却隙間４ができる状態で積層している電池ブロック３と、この電池ブロック３の電池セル１に冷却気体を強制送風して冷却する強制送風機９とを備える。電池ブロック３は、積層している電池セル１の間にスペーサ２を挟着している。このスペーサ２は、図８ないし図１０に示すように、電池セル１との間に冷却隙間４ができる形状としている。さらに、図のスペーサは、両面に電池セル１を嵌着構造で連結している。電池セル１に嵌着構造で連結されるスペーサ２を介して、隣接する電池セル１の位置ずれを阻止して積層している。
【００２４】
角形電池の電池セル１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、電池セルは、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の二次電池とすることもできる。図の電池セル１は、所定の厚さを有する四角形で、上面の両端部には正負の電極端子５を突出して設けており、上面の中央部には安全弁の開口部１Ａを設けている。さらに、電池セル１は、図１０に示すように、正負の電極端子５を互いに逆方向に折曲すると共に、隣接する電池セル同士では、正負の電極端子５を互いに対向する方向に折曲している。図のバッテリシステムは、隣接する電池セル１の正負の電極端子５を積層状態で連結して、互いに直列に接続している。積層状態で連結される電極端子は、図示しないが、ボルトとナット等の連結具で連結される。ただ、電池セルは、正負の電極端子をバスバーで連結して互いに直列に接続することもできる。隣接する電池セルを互いに直列に接続するバッテリシステムは、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、バッテリシステムは、隣接する電池セルを並列に接続することもできる。
【００２５】
電池セル１は、外装缶をプラスチック等の絶縁材で製作している。この電池セル１は、隣接する電池セル１の外装缶のショートを防止できるので、電池セル１の間に挟着するスペーサ２を金属製とすることもできる。ただ、電池セルは、外装缶を金属製とすることもできる。この電池セルは、プラスチック等の絶縁材からなるスペーサを介して絶縁状態で積層できる。
【００２６】
スペーサ２は、プラスチック等の熱伝導率の小さい材質で製作して、隣接する電池セル１の熱暴走を効果的に防止できる。図８ないし図１０のスペーサ２は、電池セル１を効果的に冷却するために、電池セル１との間に、空気などの冷却気体を通過させる冷却隙間４を設けている。図１０のスペーサ２は、電池セル１との対向面に、両側縁まで延びる溝２Ａを設けて、電池セル１との間に冷却隙間４を設けている。図のスペーサ２は、複数の溝２Ａを、互いに平行に所定の間隔で設けている。図のスペーサ２は、両面に溝２Ａを設けており、互いに隣接する電池セル１とスペーサ２との間に冷却隙間４を設けている。この構造は、スペーサ２の両側に形成される冷却隙間４で、両側の電池セル１を効果的に冷却できる特長がある。ただ、スペーサは、片面にのみ溝を設けて、電池セルとスペーサとの間に冷却隙間を設けることもできる。図の冷却隙間４は、電池ブロック３の左右に開口するように水平方向に設けている。冷却隙間４に強制送風される空気は、電池セル１の外装缶を直接に効率よく冷却する。この構造は、電池セル１の熱暴走を有効に阻止しながら、電池セル１を効率よく冷却できる特徴がある。
【００２７】
さらに、スペーサは、図１１に示すように、冷却隙間を形成する複数列の溝４２Ａに交差する空気抜き溝４２Ｂを設けることもできる。図に示すスペーサ４２は、中央部と両側部の３箇所に、図において上下方向に延びる空気抜き溝４２Ｂを設けている。この空気抜き溝４２Ｂは、上下に平行に設けた複数列の溝４２Ａを連結すると共に、上端をスペーサ４２の上面まで延長して、スペーサ４２の外部に開放している。この構造のスペーサ４２は、冷却隙間に冷却気体を強制送風しない状態において、この空気抜き溝４２Ｂから冷却隙間の空気を外部に排気させて、電池セル１の温度上昇を抑制できる特徴がある。図のスペーサ４２は、両面に空気抜き溝４２Ｂを設けている。ただ、スペーサは、片面にのみ空気抜き溝を設けることもできる。
【００２８】
電池ブロック３は、両端にエンドプレート１０を設けて、一対のエンドプレート１０を連結材１１で連結して、積層している電池セル１を固定している。エンドプレート１０は、電池セル１の外形にほぼ等しい外形の四角形としている。連結材１１は、図４と図８に示すように、両端を内側に折曲して折曲片１１Ａをエンドプレート１０に止ネジ１２で固定している。
【００２９】
図４のエンドプレート１０は、外側に補強リブ１０Ａを一体的に成形して設けて補強している。さらに、エンドプレート１０の外側面には、連結材１１の折曲片１１Ａを連結する連結孔（図示せず）を設けている。図４のエンドプレート１０は、両側の四隅部に４個の連結孔を設けている。連結孔は雌ネジ穴である。このエンドプレート１０は、連結材１１を貫通する止ネジを雌ネジ穴にねじ込んで連結材１１を固定することができる。
【００３０】
図１ないし図４に示すように、電池ブロック３は２列に分離して配列されて、２列の電池ブロック３の間に、各々の冷却隙間４に連結する中間ダクト６を設けている。さらに、２列に分離された電池ブロック３の外側には外側ダクト７を設けており、外側ダクト７と中間ダクト６との間に複数の冷却隙間４を並列に連結している。このバッテリシステムは、図２の実線の矢印で示すように、強制送風機９でもって中間ダクト６から外側ダクト７に向けて冷却気体を強制送風し、あるいは、図２の鎖線の矢印で示すように、外側ダクト７から中間ダクト６に向けて冷却気体を強制送風する。中間ダクト６から外側ダクト７に強制送風される冷却気体は、中間ダクト６から分岐されて、各々の冷却隙間４に送風されて電池セル１を冷却する。電池セル１を冷却した冷却気体は、外側ダクト７に集合して排気される。また、外側ダクト７から中間ダクト６に向けて強制送風される冷却気体は、外側ダクト７から分岐して各々の冷却隙間４に強制送風されて電池セル１を冷却する。冷却隙間４を通過して電池セル１を冷却した冷却気体は、中間ダクト６に集合されて外部に排気される。
【００３１】
中間ダクト６の断面積は、外側ダクト７の２倍とされる。それは、中間ダクト６に強制送風される冷却気体を２分岐して外側ダクト７に送風し、あるいはふたつの外側ダクト７から強制送風される冷却気体を集合して中間ダクト６から排気するからである。すなわち、中間ダクト６は、両側の外側ダクト７の２倍の冷却気体を送風するので、その断面積を２倍として圧力損失を小さくしている。断面積を大きくするために、図４のバッテリシステムは、中間ダクト６の横幅を外側ダクト７の横幅の２倍としている。ただし、中間ダクトは、横幅と上下幅を広くして、外側ダクトの断面積の２倍とすることもできる。
【００３２】
図１ないし図３のバッテリシステムは、４組の電池ブロック３からなり、２個の電池ブロック３を直線状に連結して１列の電池ブロックとし、この電池ブロックを２列平行に並べて、中間に中間ダクト６を、外側に外側ダクト７を設けている。直線状に連結される２組の電池ブロックは、エンドプレート１０を積層する状態で連結される。さらに、直線状に連結される２組の電池ブロックは、正負の電極端子５をバスバー８で連結して、互いに直列に接続している。
【００３３】
電池ブロック３は、外装ケース２０に固定して、２列に配列される。図４の断面図に示すバッテリシステムは、外装ケース２０を下ケース２０Ａと上ケース２０Ｂとで構成する。上ケース２０Ｂと下ケース２０Ａは、外側に突出する鍔部２１を有し、この鍔部２１をボルト２４とナット２５で固定している。図の外装ケース２０は、鍔部２１を電池ブロック３の側面に配置している。ただ、鍔部は、電池ブロックの上部や下部、あるいはその中間に配置することもできる。この外装ケース２０は、エンドプレート１０を下ケース２０Ａに止ネジ２６で固定して、電池ブロック３を固定している。止ネジ２６は、下ケース２０Ａを貫通してエンドプレート１０のネジ孔（図示せず）にねじ込まれて、電池ブロック３を外装ケース２０に固定する。止ネジ２６は、頭部を下ケース２０Ａから突出させている。
【００３４】
さらに、図４の外装ケース２０は、内部に電池ブロック３を固定して、電池ブロック３との間に外側ダクト７と中間ダクト６とを設けている。さらに、この断面図の外装ケース２０は、下ケース２０Ａに中間ダクト６を閉塞する部分に沿って外側に突出する凸条２２を設けている。また、図の下ケース２０Ａは、電池ブロック３の両側に設けられる外側ダクト７の下方に突出するように凸条２３を設けている。これらの凸条２２、２３は、中間ダクト６と外側ダクト７の幅を広くして中間ダクト６と外側ダクト７の圧力損失を小さくする。さらに、これらの凸条２２、２３は、下ケース２０Ａを補強して、下ケース２０Ａの曲げ強度を強くする。とくに、図に示す下ケース２０Ａは、外側ダクト７の幅を広くするために両側に凸条２３を設け、さらに中間ダクト６の幅を広くするために中間に凸条２２を設けているので、両側と中間の３列の凸条２３、２２によって、曲げ強度を著しく向上できる。さらにまた、下ケース２０Ａの両側と中間に設けている凸条２３、２２は、電池ブロック３を固定する止ネジ２６の頭部よりも下方に突出し、あるいは頭部と同じ高さとしている。この外装ケース２０は、車両などに搭載される状態では、凸条２２、２３を固定プレートの上に載置して、広い面積でバッテリシステムの加重を支えることができる。
【００３５】
外装ケース２０の上ケース２０Ｂは、電池ブロック３の上面との間にスペース１３を設けている。このスペース１３には、電池セル１を連結するハーネス（図示せず）が収納される。また、このスペース１３には、電池セル１の安全弁の開口部１Ａに連結される排気ダクト１４を配置している。図の角形電池は、上面の中央部に安全弁の開口部１Ａを設けているので、両側の電池ブロック３は、その中央部に排気ダクト１４を設けている。排気ダクト１４は、開口する安全弁から排出されるガスや電解液を外部に排出するもので、この排気ダクト１４の上に上ケース２０Ｂを止ネジ２７で固定している。図４のバッテリシステムは、外装ケース２０でもって、外側ダクト７の三方、すなわち上下と一方の側面を閉塞し、中間ダクト６の下方を下ケース２０Ａで閉塞する。中間ダクト６の上方は、外装ケース２０で閉塞されない。したがって、中間ダクト６の上方を閉塞するために、２列に配列している電池ブロック３の上面に、閉塞プレート１５を固定している。閉塞プレート１５は、２列の電池ブロック３の間であって、中間ダクト６を閉塞する位置に固定される。中間ダクト６は、上を閉塞プレート１５で閉塞し、下を下ケース２０Ａで閉塞し、両側を隣接して配設される電池ブロック３の側面で閉塞している。ただ、中間ダクト６は、冷却気体を分岐して、電池セル１の間に送風するので、中間ダクト６の両側に配置される電池ブロック３は、中間ダクト６の両側を閉塞するが、冷却気体の通過を阻止するように密閉しない。
【００３６】
電池ブロック３は、図５ないし図７に示す形状の端面プレート３０を連結している。端面プレート３０は、中間ダクト６と外側ダクト７に連結される連結ダクト３１、３２を有する。端面プレート３０は、図７ないし図９に示す係止構造で電池ブロック３のエンドプレート１０に連結している。係止構造は、爪１６と、この爪１６を係止する係止孔３６とからなる。図４と図８のエンドプレート１０は、端面プレート３０を連結する爪１６を、側面から突出して設けている。一方、端面プレート３０は、エンドプレート１０の側面と外装ケース２０の内面との間に設けている外側ダクト７に挿入される連結筒３４と、中間ダクト６の両側に配設されるエンドプレート１０の間に挿入される連結筒３３とに係止孔３６を設けている。この端面プレート３０は、連結筒３３、３４を中間ダクト６と外側ダクト７に挿入して、エンドプレート１０の爪１６を係止孔３６に案内して、抜けないように電池ブロック３に連結される。
【００３７】
さらに、端面プレート３０は、電池ブロック３に連結される状態で、中間ダクト６と外側ダクト７に連結される連結ダクト３１、３２を、プラスチックなどで一体的に成形して外側に突出するように設けている。この連結ダクト３１、３２は、強制送風機９に連結され、あるいはバッテリシステムから冷却気体を排気する外部排気ダクトに連結される。
【００３８】
また、図６と図７の端面プレート３０は、各々の電池セル１に連結されるハーネスの収納部、すなわちハーネス収納部３５を設けている。図の端面プレート３０は、上縁に沿ってハーネス収納部３５を設けている。このハーネス収納部３５は、各々の電池セル１に接続しているハーネスが収納される。さらに、図６のバッテリシステムは、端面プレート３０のハーネス収納部３５に連結するように、外装ケース２０にハーネス収納筒３７を固定している。このバッテリシステムは、ハーネスを端面プレート３０のハーネス収納部３５に収納し、さらにハーネス収納筒３７に入れて配線する。
【００３９】
図１ないし図３のバッテリシステムは、中間ダクト６と外側ダクト７に、冷却気体を逆方向に強制送風して、電池セル１を冷却する。ただし、本発明のバッテリシステムは、図１２ないし図１４に示すように、中間ダクト６と外側ダクト７に、冷却気体を同じ方向に強制送風して電池セル１を冷却することもできる。
【００４０】
図１２ないし図１４のバッテリシステムは、両端に配設される一対の端面プレート５０を備えており、一方の端面プレート５０Ａには、中間ダクト６に連結される連結ダクト５１を設けて、他方の端面プレート５０Ｂには、外側ダクト７に連結される連結ダクト５２を設けている。このバッテリシステムも、図の実線の矢印で示すように、中間ダクト６から外側ダクト７に向けて冷却気体を強制送風し、あるいは、図１３の鎖線の矢印で示すように、外側ダクトから中間ダクトに向けて冷却気体を強制送風することができる。
なお、図１２ないし図１４において、前述の実施例と同じ構成要素については、同符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４１】
さらに、図１５ないし図１７のバッテリシステムは、複数の角形電池からなる電池セル６１を、正負の出力端子６５が、左右の横方向に位置する姿勢、すなわち、電池セル６１を横倒しの姿勢として、外装缶の幅の狭い側面が上下に位置する姿勢で積層して電池ブロック６３としている。図に示すバッテリシステムは、４組の電池ブロック６３からなり、２個の電池ブロック６３を直線状に連結して１列の電池ブロックとし、これらの電池ブロックを２列に分離して平行に並べている。２列に配列される電池ブロック６３は、電池セル６１の底面が互いに対向する姿勢として、すなわち、正負の出力端子６５を設けた面が互いに左右の逆方向に位置する姿勢で配置している。さらに、２列の電池ブロック６３の間には、絶縁プレート７７を配設しており、互いに対向する電池セル６１を絶縁している。直線状に連結される２組の電池ブロック６３は、正負の電極端子６５をバスバー６８で連結して、互いに直列に接続している。
【００４２】
この電池ブロック６３も、図１６に示すように、複数の電池セル６１の間にスペーサ６２を挟着して積層して、隣接する電池セル６１の間に冷却隙間６４を配設している。図の電池ブロック６３は、電池セル６１の間に形成される冷却隙間６４が上下方向となるように、スペーサ６２の溝の向きを特定して積層している。すなわち、この電池ブロック６３は、電池セル６１の間に形成される冷却隙間６４を、電池ブロック６３の上下の両面に開口している。さらに、電池ブロック６３は、両端にエンドプレート７０を設けて、一対のエンドプレート７０を連結材７１で連結して、積層している電池セル６１を固定している。
【００４３】
さらに、このバッテリシステムは、図１５ないし図１７に示すように、電池ブロック６３の上側に上側ダクト６６を、下側に下側ダクト６７を設けており、上側ダクト６６と下側ダクト６７の間に複数の冷却隙間６４を並列に連結している。
【００４４】
電池ブロック６３は、外装ケース８０に固定して定位置に配置される。図１７の断面図に示すバッテリシステムは、外装ケース８０を下ケース８０Ａと上ケース８０Ｂとで構成している。上ケース８０Ｂと下ケース８０Ａは、外側に突出する鍔部８１をボルト８４とナット８５で固定している。さらに、図の外装ケース８０は、内部に配置される２列の電池ブロック６３との間に上側ダクト６６と下側ダクト６７とを設けている。上側ダクト６６は、上面を上ケース８０Ｂで閉塞し、両側の側面を閉塞プレート７５で閉塞し、下面を電池ブロック６３の上面で閉塞している。また、下側ダクト６７は、下面を下ケース８０Ａで閉塞し、両側の側面を閉塞プレート７５で閉塞し、上面を電池ブロック６３の下面で閉塞している。ただ、上側ダクト６６と下側ダクト６７は、冷却気体を分岐して、電池セル６１の間に送風するので、電池ブロック６３の上下面は、上側ダクト６６と下側ダクト６７を閉塞するが、冷却気体の通過を阻止するように密閉しない。以上の外装ケース８０は、下ケース８０Ａの底面を平面状として、車両の固定プレート上に広い面積で載置できる。
【００４５】
さらに、外装ケース８０は、電池ブロック６３の側面（図において左右の面）との間にスペース７３を設けている。すなわち、外装ケース８０は、図１７に示すように、収納される２列の電池ブロック６３の両側にスペース７３を設けている。このスペース７３には、電池セル６１を連結するハーネス（図示せず）が収納される。また、このスペース７３には、電池セル６１の安全弁の開口部に連結される排気ダクト７４を配置している。図の角形電池は、側面の中央部に安全弁の開口部を設けているので、電池ブロック６３は、側面の中央部に排気ダクト７４を設けている。排気ダクト７４は、開口する安全弁から排出されるガスや電解液を外部に排出するもので、この排気ダクト７４の側面を外装ケース８０に止ネジ８７で固定している。
【００４６】
さらに、電池ブロック６３は、両端に端面プレート９０を連結して閉塞している。一方の端面プレート９０は、上側ダクト６６に連結される連結ダクト９１と、下側ダクト６７に連結される連結ダクト９２を備えている。この連結ダクト３１、３２は、強制送風機（図示せず）に連結され、あるいはバッテリシステムから冷却気体を排気する外部排気ダクトに連結される。
【００４７】
このバッテリシステムは、図１５と図１６の実線の矢印で示すように、上側ダクト６６から下側ダクト６７に向けて冷却気体を強制送風し、あるいは、図１６の鎖線の矢印で示すように、下側ダクト６７から上側ダクト６６に向けて冷却気体を強制送風する。上側ダクト６６から下側ダクト６７に強制送風される冷却気体は、上側ダクト６６から分岐されて、各々の冷却隙間６３に送風されて電池セル６１を冷却する。電池セル６１を冷却した冷却気体は、下側ダクト６７に集合して排気される。また、下側ダクト６７から上側ダクト６６に向けて強制送風される冷却気体は、下側ダクト６７から分岐して各々の冷却隙間６３に強制送風されて電池セル６１を冷却する。冷却隙間６３を通過して電池セル６１を冷却した冷却気体は、上側ダクト６６に集合されて外部に排気される。
【００４８】
さらに、この構造のバッテリシステムは、冷却隙間６４を電池ブロック６３の上下方向に設けて冷却隙間６４の両端を電池ブロック６３の上下面に開口しているので、冷却隙間６４に冷却気体を強制送風しない状態において、電池セル６１で加熱された冷却隙間６４内の空気を、冷却隙間６４から外部に排気して、電池セル６１の温度上昇を抑制できる特徴がある。すなわち、このバッテリシステムは、冷却隙間６４を空気抜き孔に併用して、理想的に電池セル６１の熱を外部に放出できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施例のバッテリシステムの内部構造を示す平面図である。
【図２】図１に示すバッテリシステムの斜視図である。
【図３】図１に示すバッテリシステムの概略水平断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例のバッテリシステムの垂直横断面図である。
【図５】外装ケースと端面プレートの連結状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施例のバッテリシステムの端部を示す斜視図である。
【図７】端面プレートの斜視図である。
【図８】図２に示すバッテリシステムの電池ブロックの側面図である。
【図９】図８に示す電池ブロックに端面プレートを連結した状態を示す図である。
【図１０】電池セルとスペーサの積層構造を示す分解斜視図である。
【図１１】スペーサの他の一例を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施例のバッテリシステムの内部構造を示す平面図である。
【図１３】図１２に示すバッテリシステムの斜視図である。
【図１４】図１２に示すバッテリシステムの概略水平断面図である。
【図１５】参考例のバッテリシステムの内部構造を示す平面図である
【図１６】図１５に示すバッテリシステムの分解斜視図である。
【図１７】図１５に示すバッテリシステムの概略垂直横断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…電池セル                    １Ａ…開口部
２…スペーサ                    ２Ａ…溝
３…電池ブロック
４…冷却隙間
５…電極端子
６…中間ダクト
７…外側ダクト
８…バスバー
９…強制送風機
１０…エンドプレート            １０Ａ…補強リブ
１１…連結材                    １１Ａ…折曲片
１２…止ネジ
１３…スペース
１４…排気ダクト
１５…閉塞プレート
１６…爪
２０…外装ケース                ２０Ａ…下ケース
２０Ｂ…上ケース
２１…鍔部
２２…凸条
２３…凸条
２４…ボルト
２５…ナット
２６…止ネジ
２７…止ネジ
３０…端面プレート
３１…連結ダクト
３２…連結ダクト
３３…連結筒
３４…連結筒
３５…ハーネス収納部
３６…係止孔
３７…ハーネス収納筒
４２…スペーサ                  ４２Ａ…溝
４２Ｂ…空気抜き溝
５０…端面プレート              ５０Ａ…端面プレート
５０Ｂ…端面プレート
５１…連結ダクト
５２…連結ダクト
６１…電池セル
６２…スペーサ
６３…電池ブロック
６４…冷却隙間
６５…電極端子
６６…上側ダクト
６７…下側ダクト
６８…バスバー
７０…エンドプレート
７１…連結材
７３…スペース
７４…排気ダクト
７５…閉塞プレート
７７…絶縁プレート
８０…外装ケース                ８０Ａ…下ケース
８０Ｂ…上ケース
８１…鍔部
８４…ボルト
８５…ナット
８７…止ネジ
９０…端面プレート
９１…連結ダクト
９２…連結ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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